Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК

История создания нуклеиновых кислот

• ДНК открыта в 1868 г швейцарским

врачом И. Ф. Мишером в клеточных

ядрах лейкоцитов, отсюда и

название – нуклеиновая кислота

(лат. « nucleus » - ядро).

• В 20-30-х годах XX в. определили, что

ДНК – полимер (полинуклеотид),

в эукариотических клетках она

сосредоточена в хромосомах .

Предполагали, что ДНК играет структурную роль.

В 1944 г. группа американских бактериологов из Рокфеллеровского института во главе с О. Эвери показала, что способность пневмококков вызывать болезнь передается от одних к другим при обмене ДНК. ДНК является носителем наследственной информации.

Фридрих Фишер

Швейцарский биохимик. Из остатков клеток, содержащихся в гное, он выделил вещество, в состав которого входят азот и фосфор. Учёный назвал это нуклеином , полагая,что оно содержится лишь в ядре клетки. Позднее небелковая часть этого вещества была названа нуклеиновой кислотой

УОТСОН Джеймс Дьюи

Американский биофизик, биохимик, молекулярный биолог, предложил гипотезу о том, что ДНК имеет форму двойной спирали, выяснил молекулярную структуру нуклеиновых кислот и принцип передачи наследственной информации. Лауреат Нобелевской премии 1962 года по физиологии и медицине (вместе с Фрэнсис Харри Комптоном Криком и Морисом Уилкинсом).

КРИК Френсис Харри Комптон

Английский физик, биофизик, специалист в области молекулярной биологии, выяснил молекулярную структуру нуклеиновых кислот; открыв основные типы РНК, предложил теорию передачи генетического кода и показал, как происходит копирование молекул ДНК при делении клеток. в 1962 году стал лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине

Нуклеиновые кислоты являются биополимерами , мономеры которых – нуклеотиды . Каждый нуклеотид состоит из 3-х частей: азотистого основания, пентозы – моносахарида, остатка фосфорной кислоты.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

МОНОМЕРЫ - НУКЛЕОТИДЫ

ДНК –

дезоксирибонуклеиновая

кислота

РНК

рибонуклеиновая

кислота

Состав нуклеотида в ДНК

Информационная

(матричная)

РНК (и-РНК)

Транспортная

РНК (т-РНК)

Азотистые

основания:

Аденин (А)

Гуанин (Г)

Цитозин (Ц)

Тимин (Т)

Остаток

фосфорной

кислоты

Дезокси-

рибоза

Рибосомная РНК (р-РНК)

Состав нуклеотида в РНК

Азотистые

основания:

Аденин (А)

Гуанин (Г)

Цитозин (Ц)

Урацил (У):

Передача и хранение

наследственной

информации

Остаток

фосфорной

кислоты

Рибоза

ПРИНЦИП КОМПЛЕМЕНТАРНОСТИ

Азотистые основания двух полинуклеотидных цепей ДНК соединяются между собой попарно при помощи водородных связей по принципу комплементарности.

Пиримидиновое основание связывается с пуриновым:

тимин Т с аденином А (две ВС),

цитозин Ц с гуанином Г (три ВС).

Таким образом, содержание Т равно содержанию А, содержание Ц равно содержанию Г.

Зная последовательность нуклеотидов в одной цепи ДНК, можно расшифровать строение (первичную структуру) второй цепи.

Для лучшего запоминания принципа комплементарности можно воспользоваться мнемоническим приемом : запомни словосочетания

Тигр – Альбинос и Цапля - Голубая

Модель строения молекулы ДНК предложили Дж. Уотсон и Ф. Крик в 1953 г. Она полностью подтверждена экспериментально и сыграла исключительно важную роль в развитии молекулярной биологии и генетики

СТРУКТУРЫ ДНК И РНК

ДНК

РНК — полимер, мономерами которой являются рибонуклеотиды . В отличие от ДНК, РНК образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой (исключение — некоторые РНК-содержащие вирусы имеют двухцепочечную РНК). Нуклеотиды РНК способны образовывать водородные связи между собой. Цепи РНК значительно короче цепей ДНК.

Удвоение молекулы ДНК называют репликацией или редупликацией.

• Во время репликации часть молекулы «материнской» ДНК расплетается на две нити с помощью специального фермента , причем это достигается разрывом водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями: аденином —тимином и гуанином – цитозином. Далее к каждому нуклеотиду разошедшихся нитей ДНК фермент ДНК-полимераза подстраивает комплементарный ему нуклеотид.

Проверка правильности заполнения таблицы

Признаки

ДНК

СХОДСТВА

РНК

Полинуклеотиды, мономеры которых имеют общий план строения.

• Полинуклеотиды, мономеры которых имеют общий план строения.
• Полинуклеотиды, мономеры которых имеют общий план строения.
• Полинуклеотиды, мономеры которых имеют общий план строения.
• Полинуклеотиды, мономеры которых имеют общий план строения.

РАЗЛИЧИЯ:

1) Сахар

дезоксирибоза

2) Азотистые основания

3) Структура

аденин - тимин ,

цитозин - гуанин

рибоза

двойная спираль

4) Местонахождение

в клетке

аденин – урацил , цитозин – гуанин

одноцепочечная молекула

ядро, митохондрии и хлоропласты

5) Биологические функции

цитоплазма, рибосомы

хранение наследственной информации и передача ее из поколения в поколение

участие в матричном биосинтезе белка на рибосоме, т.е. реализация наследственной информации

Нуклеиновые кислоты обеспечивают

• хранение наследственной информации в виде генетического кода,
• передачу ее при размножении дочерним организмам,
• ее реализацию при росте и развитии организма в течение жизни в виде участия в очень важном процессе – биосинтезе белков .

• Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК
• ДНК – полимер. Мономер – нуклеотид.
• Молекулы ДНК обладают видовой специфичностью.
• Молекула ДНК – двойная спираль, поддерживается водородными связями.
• Цепи ДНК строятся по принципу комплиментарности.
• Содержание ДНК в клетке постояннно.
• Функция ДНК – хранение и пердача наследственной информации.